1、第四章 种群和群落 第二节 种群数量的变化 问题探讨 情境：1.细菌主要以二分裂的方式 繁殖 2.在营养和生存空间没有限 制的情况下，细菌每20min 就通过分裂增殖一次。活动一：1.完善教材P66表格并根据表格中数据绘制曲线 2.观察上述表格中的数据，细菌个数（N）与代数（n）之间的关系是_ 3.72小时后，一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？5.在一个培养基中，细菌的数量会按照上述公式一直 增长吗？为什么？如何验证你的观点？4.若把起始细菌数量增加到5，则公式该有什么变化?曲线有什么变化？活动一：1.完善教材P66表格并根据表格中数据绘制曲线 时间（min)20 40 60 80 100 1
2、20 140 160 180 分裂次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 数量（个）2 4 8 16 32 64 128 256 512 活动一：1.完善教材P66表格并根据表格中数据绘制曲线 2.观察上述表格中的数据，细菌个数（N）与代数（n）之间的关系是_ Nn 3.72小时后，一个细菌分裂产生的细菌数量是多少？解：n min xhmin N1n 5.在一个培养基中，细菌的数量会按照上述公式一直 增长吗？为什么？如何验证你的观点？一个培养基中，营养物质和空间有限，细菌数量不会永远按这个公式增长。可以用实验计数法来验证。4.若把起始细菌数量增加到5，则公式该有什么变化?曲线有什么变化？资料
3、：生态学家高斯曾经做过这样一个实验：在0.5ml 培养液中，放入5个大草履虫，然后每隔24小时，统计 一次草履虫的数量，经过反复实验，得出了图所示的 曲线。时间（天）1 2 3 4 5 6 7 数量 5 50 110 290 375 375 376 指数增长种群的个体数量种群的个体数量J型曲线 S型曲线 数学公式：精确，但不够直观。曲线图：直观，但不够精确。Nt N0t 一、建构种群增长模型的方法：1、观察研究对象，提出问题 细菌每20分钟分裂一次，问题：细菌数量怎样变化的？2、提出合理的假设 在资源和空间无限多的环境中，细菌种群的增长不受种群密度增加的影响 3、根据实验数据，用适当的数学形式
4、对事物的性质进行表达（建立数学模型）列出表格，根据表格画曲线，推导公式 4、通过进一步实验或观察等，对模型进行检验或修正 观察、统计细菌的数量，对所建立的模型进行检验或修正 建立数学模型一般包括以下步骤：一、建构种群增长模型的方法：活动二：1.J型曲线的变化趋势是？有无K值？J型曲线形成的原 因是什么？2.描述曲线并分析S型曲线形成的原因？（1）分析B、D点出生率和死亡率的关系？（2）AB段数量增长慢的原因？（3）种群数量增长最快的是哪一段？（4）CD变慢的可能原因是什么？3.如果把两条曲线放到同一个坐标系中，阴影部分所代表的含义是什么？二、种群增长的“J”型曲线 实例一：1859年，一位英国
5、人来到澳大利亚定居，他带来了24只野兔。让他没有想到的是，一个世纪之后，这24只野兔的后代竟达到6亿只以上。漫山遍野的野兔与牛羊争食牧草，啃啮树皮，造成植被破坏，导致水土流失。后来，人们引入了黏液瘤病毒才使野兔的数量得到控制。24只 6亿只 100年 二、种群增长的“J”型曲线 实例二：凤眼莲（水葫芦）原产于南美，1901作为观赏植物和饲料引入中国，目前我国有这种凤眼莲184万吨，成为我国淡水水体中主要的外来入侵物种之一 二、种群增长的“J”型曲线 实例三：在20世纪30年代，人们将环颈雉引入美国的一个岛屿。在19371942年期间，这个种群数量的增长如下图所示。二、种群增长的“J”型曲线 实
6、例四：世界人口普查和我国人口普查曲线图 活动二：1.J型曲线的变化趋势是？有无K值？J型曲线形成的原 因是什么？2.描述曲线并分析S型曲线形成的原因？（1）分析B、D点出生率和死亡率的关系？（2）AB段数量增长慢的原因？（3）种群数量增长最快的是哪一段？（4）CD变慢的可能原因是什么？3.如果把两条曲线放到同一个坐标系中，阴影部分所代表的含义是什么？总结：S型曲线形成的原因 种群密度增加 资源、空间有限 种内竞争加剧 捕食者数量增加 出生率降低 死亡率增高 种群数量稳定 增长率为O时 生存斗争中淘汰的个体 环境阻力 活动三：1.绘制J型曲线增长率随时间变化的曲线，S型曲线增长 速率随时间变化的
7、曲线 =现有个数/原来个数 增长率=出生率-死亡率 =（现有个数-原来个数）/原来个数 增长速率=（现有个数-原来个数）/时间 即J型曲线的斜率 2.分析当1=1 01时种群数量如何变化？3.分析K值时、大于K/2、小于K/2时种群的年龄组成 1.分析大熊猫频临灭绝的原因，有效的保护措施是什么？2.捕鱼时在哪点捕捞可以获得单次最大捕捞量，如果既 能充分利用渔业资源又能保持渔业资源的可持续发展 最好在哪点捕？3.老鼠的防治在哪点最好？可以采取哪些措施进行防 治？4.能否把蝗虫彻底消灭以绝后患？活动四：总结规律：灭鼠 捕鱼 K/2 灭鼠的措施：灭鼠后，使鼠的种群数量_（高于、等于、低于）K/2 应
8、该在_时捕捞才能获得持续捕捞量。因为此时_最大，资源再生能力强。K 对于防治有害动物，应该设法改变化境，降低_ 保护野生动植物资源时，应该改善生存环境，提高_ 低于 环境容纳量 K/2 增长速率 环境容纳量 四、种群数量的波动和下降 影响种群数量变化的因素有哪些呢？根本因素：出生率、死亡率、迁入、迁出外界因素：食物、气候、传染病、天敌重要因素：人类的活动四、种群数量的波动和下降 同一种生物的K值是_,会受到环境的影响。在环境不受破坏的情况下，K值会在平均值附近 上下波动，当环境轻微遭到破坏，K值就会偏离 平均值，并且在新的条件稳定，当遭到严重破坏 时，种群数量会_甚至会_。可变的 下降 消亡
9、本节小结：巩固练习：如图是调查小组的同学从当地主管部门获得的某物种 种群数量的变化图，据此不能得出的结论是 A第15年间种群呈“J”型增长 B第2030年间种群增长率为0 C到20年时种群的数量最大 D第1520年间种群数量不断减少 C C 罗非鱼是杂食性鱼类，能适应咸、淡水环境。某实验基地水库中 放养了一批罗非鱼。其监测数据显示，ae段这种罗非鱼的种群 数量发生了明显波动，调查发现有人在该水库中放生了大型肉食 性鱼；一段时间后，罗非鱼种群数量达到了相对稳定状态(见下 图)。有关说法正确的是 A当罗非鱼由淡水进入咸水，细胞外液渗透压降低 Bc点时罗非鱼种群增长速率最大 C大型肉食性鱼最可能是在
10、b对应的时间点进入水库 D在捕食压力下，罗非鱼种群的环境容纳量接近k1 巩固练习：下图表示数量处于动态平衡状态的某种群在受到某些因素 影响后种群数量发生变化的曲线图。下列相关叙述中不正 确的是 A若图所示为草原生态系统中某种群，则a点后的变化 可能原因是过度放牧 B若图所示为某发酵罐中菌种数量，则b点后的变化原 因可能是增加营养供应 C图c点后发生的变化表明生态系统的自动调节能力有 一定限度 D若图所示为海洋中某鱼的种群，d点时进行捕捞的最 大捕捞量应大于K/2 A 巩固练习：某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时，同样实验条件下分别在4个试管中进行培养(见下表)，均获得了“s”型增长曲线。根据实验结果判断，下列说法错误的是 试管号 I 培养液体积(mL)10 5 10 5 起始酵母菌数(103个)10 5 5 10 A4个试管内的种群初始阶段都经历了“J”型增长 B4个试管内的种群同时达到K值 C试管内种群的K值与试管不同 D试管内的种群数量先于试管开始下降 巩固练习：B
